Recovery Plan, i progetti per l’acciaio verde: idrogeno per decarbonizzare l’ex-Ilva

Parte delle risorse del Recovery Fund andranno al cosiddetto acciaio verde, la siderurgia a basse emissioni di CO2 che, idealmente, farà a meno dell’energia fossile. I progetti ci sono, e dovrebbero coinvolgere l’ex Ilva di Taranto. 

Dall'idrogeno alla mobilità sostenibile: cosa c’è di green nel Recovery Plan

Il progetto di decarbonizzazione dell’ex Ilva è parte integrante della  seconda mission del Recovery Plan, dedicata a "rivoluzione verde e transizione ecologica" e fa leva sull'importanza maggiore assunta dall'idrogeno. 

Idrogeno per la siderurgia green

• Cosa c'è nel Recovery Plan per l'acciaio verde?
• I progetti dei colossi industriali
• L'idea di ENEA per decarbonizzare l'ex Ilva 
• L’esempio svedese: l’acciaieria priva di fonti fossili

Acciaio verde e idrogeno: strategie industriali legate a doppio filo

A livello strategico, la direzione è stata indicata dalla Commissione europea l’8 luglio scorso, con la presentazione della strategia UE per l’idrogeno, che pone al centro (sia in termini di target che di investimenti) il cosiddetto idrogeno verde, prodotto da energie rinnovabili. Il percorso considerato economicamente più vantaggioso per l’idrogeno verde sembra appunto l’impiego di tale fonte per la produzione di acciaio a zero emissioni. 

Una strada intrapresa anche dalla strategia nazionale per l'idrogeno, come si legge nelle linee guida del testo: "nell’industria siderurgica primaria, l’idrogeno rappresenta la sola alternativa a zero emissioni di carbonio nella produzione di preridotto (Direct Reduced Iron – DRI), che può essere progressivamente usata per evitare la produzione ad alte emissioni della ghisa in altoforno. Attualmente, la tecnologia DRI impiega il gas naturale come materia prima preferenziale: con il calo del costo dell’idrogeno rispetto al gas naturale, le acciaierie potranno prendere in considerazione la miscelazione dell’idrogeno per la produzione di DRI".

Indicazione che torna anche nel Recovery Plan: in linea con gli obiettivi europei di riduzione delle emissioni, è previsto un investimento  per lo sviluppo del DRI connesso al progetto di decarbonizzazione dell’ex Ilva di Taranto e alla transizione per la produzione di acciaio verde in Italia.

I progetti delle aziende italiane per produrre acciaio riducendo le emissioni

Ovviamente, i colossi italiani dell’energia svolgeranno un ruolo di primo piano in tal senso. Diversi i progetti proposti quando ancora si era nella fase di gestazione del Recovery Plan per rendere verde la siderurgia italiana. 

Tra questi figura quello di Enel: a settembre, nel corso di un’audizione alla Camera Carlo Tamburi, ad di Enel Italia Spa, ha illustrato un progetto per fornire energia da idrogeno all'acciaieria di Taranto realizzando la decarbonizzazione dell'ex Ilva.

ENI ha già in cantiere un progetto di cattura, uso e stoccaggio della Co2 a Ravenna, con cui “possiamo dar vita alla produzione di energia elettrica decarbonizzata e produrre idrogeno blu”, sottolineava sempre nel corso dell'audizione Lapo Pistelli, direttore Public affairs di ENI.

I due colossi hanno nel frattempo avviato un lavoro congiunto per sviluppare progetti di idrogeno verde attraverso elettrolizzatori alimentati da energia rinnovabile. L'accordo stipulato a dicembre 2020 prevede che gli elettrolizzatori saranno posizionati nelle vicinanze di due delle raffinerie ENI presso cui l'idrogeno verde possa rappresentare la migliore opzione di decarbonizzazione: ciascuno dei due progetti pilota includerà un elettrolizzatore di circa 10 MW e si prevede che inizino a generare idrogeno verde entro il 2022-2023.

Sempre nel mese di dicembre, Cassa depositi e prestiti, ENI e Snam hanno firmato un accordo per sviluppare progetti integrati in settori chiave della transizione energetica, come appunto l’idrogeno: il focus dell'accordo, in questo caso, è su iniziative congiunte per lo sviluppo della produzione, del trasporto e della commercializzazione dell’idrogeno verde, anche nei trasporti ferroviari. 

In tal senso va inquadrato poi il progetto per sperimentare la produzione di acciaio con idrogeno verde a Dalmine annunciato a gennaio 2021 da Tenaris, Edison e Snam. L’obiettivo finale è generare idrogeno e ossigeno tramite un elettrolizzatore da circa 20 MW da installare presso lo stabilimento di Dalmine e adattare il processo produttivo dell’acciaio mediante l’utilizzo di idrogeno verde in sostituzione al gas naturale. L’iniziativa potrà inoltre includere la realizzazione di un sito di stoccaggio per l’accumulo di idrogeno ad alta pressione e l’utilizzo dell’ossigeno, prodotto localmente tramite elettrolisi, all’interno del processo fusorio. 

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Il progetto di ENEA per l’acciaio verde, che guarda anche a Taranto

Fra i progetti presentati in vista del Recovery Plan c’è anche quello dell’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA). Si tratta di “SIRIO - siderurgia basata sull'uso del carbonio”, una serie di interventi mirati alla produzione di acciaio verde senza l'impiego di carbone e all’utilizzo della CO2 per la produzione di combustibili rinnovabili o di aggregati da utilizzare nella cantieristica edile.

Il progetto intende: 

• ridurre le emissioni di CO2 attraverso l’uso di idrogeno prodotto da pirolisi/gassificazione di plastica non riciclabile, da reforming del metano, bio-metano o da gas da fornace integrate a tecnologie CCUS (Carbon Capture, Use and Storage); 
• riutilizzare la CO2 catturata per la produzione di combustibili, stoccaggio della CO2 in scorie da altoforno; 
• ridurre le scorie e i rifiuti da inviare in discarica attraverso un processo simbiotico tra l’industria dell’acciaio e la cantieristica edile. 

In sintesi, ciò che ENEA vuole ottenere è l’avanzamento della maturità tecnologica di processi di decarbonizzazione e valorizzazione del carbonio applicati al settore siderurgico, che potrebbe avere un riflesso sulla vicenda ex-Ilva di Taranto. 

Secondo le stime di ENEA, infatti, l’area a caldo del sito di Taranto potrebbe essere interessata da una profonda decarbonizzazione: si potrebbe diminuire il numero di batterie di cokerie a tre implementando la cattura della CO2 e la produzione di idrogeno attraverso materiale eco-compatibile a base di carbonato di calcio (calcare, CaCO3). Il materiale esausto proveniente dalla sezione di cattura della CO2 può essere avviato come materia prima seconda alla produzione del cemento rendendo ancora più economicamente sostenibile l’intero processo. L’area delle cockerie potrebbe, dal 2030, avviarsi a completa chiusura grazie ad una piena produzione  di acciaio attraverso moduli alimentati idrogeno da pirolisi/gassificazione di plastiche non riciclabili, da reforming di metano e/o bio-metano.

L’esempio svedese: l’acciaieria priva di fonti fossili

Impianti pilota sono già in fase di costruzione in Germania, dove Thyssenkrupp ha dimostrato che un altoforno può parzialmente funzionare con l’idrogeno.

Il primo impianto tedesco per la produzione di acciaio a base di idrogeno, di Saarstahl e Dillinger, sta entrando in funzione a Dillingen.

Ma la vera best pratice arriva dalla Svezia, dove sorgerà HYBRIT, la prima acciaieria pilota che farà completamente a meno dell’energia fossile: una joint venture fra il gruppo siderurgico SSAB, la società mineraria LKAB e l’utility energetica Vattenfall. La tecnologia HYBRIT intende sostituire il carbon coke, tradizionalmente necessario per la produzione di acciaio a base di minerale, con elettricità e idrogeno che fanno a meno di fonti fossili.